Støjreduktion og CO2 besparelser ved modulært aflukningssystem · at diskussioner og øget bevidsthed om forskellige tiltags betydning for det miljømæssige fodaf-tryk langt overstiger

Støjreduktion og CO2 besparelser ved

modulært aflukningssystem

Miljøprojekt nr. 2078 April 2019

2 Miljøstyrelsen / Støjreduktion og CO2 besparelser ved modulært aflukningssystem

Udgiver: Miljøstyrelsen Støjreduktion og CO2 besparelser ved modulært aflukningssystem Redaktion: Cand.polyt. Andreas Lolle. Cand.polyt. Steffen Nielsen Österberg ISBN: 978-87-7038-056-0 Miljøstyrelsen offentliggør rapporter og indlæg vedrørende forsknings- og udviklingsprojekter inden for miljøsektoren, som er finansieret af Miljøstyrelsen. Det skal bemærkes, at en sådan offentliggørelse ikke nødvendigvis betyder, at det pågældende indlæg giver udtryk for Miljøstyrelsens synspunkter. Offentliggørelsen betyder imidlertid, at Miljøsty-relsen finder, at indholdet udgør et væsentligt indlæg i debatten omkring den danske miljøpolitik. Må citeres med kildeangivelse

Miljøstyrelsen / Støjreduktion og CO2 besparelser ved modulært aflukningssystem 3

Indhold

1. Forord 5

2. Konklusion og sammenfatning 6

3. Conclusion and summary 7

4. Indledning 8 4.1 Formål 8 4.2 Mål og succeskriterier 9 4.3 Det modulære aflukningssystem Altiflex 9 4.4 Brugere 10 4.5 Brugsscenarie og kontekst 10

5. Indledende analyse 12 5.1 Vurdering af lydisolering 12 5.2 Test og analyse af varmeisolering 12 5.2.1 Konvektion 12 5.2.2 Varmeledningsevne 13 5.2.3 Beregningsmodel – Energiforbrug ved opvarmning af etagebyggeri. 13 5.2.4 Feltarbejde 14 5.3 Systemets fleksibilitet 14

6. Design for forbedrede lyd- og varmeisolerende egenskaber samt øget fleksibilitet 15

6.1 Lydisolering 15 6.2 Varmeisolering 15 6.3 Fleksibilitet 15

7. Livscyklusanalyse 17 7.1 Fastlæggelse af mål og omfang 17 7.1.1 Tilsigtet anvendelse af studiet 17 7.1.2 Begrænsninger, antagelser og påvirkninger 17 7.1.3 Grundlaget for analysen og beslutningskonteksten 18 7.1.4 Sammenlignelige studier til offentlighedens kendskab 18 7.1.5 Type af LCA og tiltænkt anvendelse 18 7.1.6 Funktioner, funktionel enhed og reference flow 18 7.1.7 Livscyklussen 18 7.1.8 Dataindsamling, analysemetode og databaser. 21 7.1.9 Analyse af data 21 7.1.10 Analysemetode og normaliserings faktorer 21 7.1.11 Antagelser 21 7.1.12 Antagelser 21 7.1.12.1 Aluminiumsdele 21 7.1.12.2 Plastdele 21 7.1.12.3 Antagelser, trælægter 22 7.1.12.4 Antagelser, brug 22


7.1.12.5 Antagelser, transport 22 7.1.12.6 Antagelser, bortskaffelse 22 7.1.12.7 Overvejelser om data 22 7.1.13 Livscyklus vurdering (LCIA) 22 7.1.13.1 Karakteriserede og normaliserede midtpunkts resultater 22 7.1.14 Reduktion af CO2 udledning ved reduktion af varmetab 25 7.1.15 Analyse og konklusion 25

8. Funktionsmodeller - Test og analyse 27 8.1 Materialetest 27 8.2 Analyse af vindlast og belastningstest 27 8.3 Beregninger og belastningstest 29 8.4 Test af lydisolerende effekt 29 8.5 Evaluering på mål og succeskriterier 31

Bilag 1.Beregning af varmetab (DTI-rapport) 32 Bilag 2.Test af u-værdi (DTI rapport) 38 Bilag 3.Estimat af u-værdi 45 Bilag 4.Prøvningsrapport lufttæthed (DTI rapport) 47 Bilag 5.Estimat af reduktion i luftgennemstrømning 55 Bilag 6.Beregningsrapport (SOH ApS) 56 Bilag 7.Test af lyddæmpning 60


1. Forord

Mange mennesker oplever dagligt støj som et stort problem. Det gælder på arbejdspladsen såvel som i hjemmet. En af grundende hertil er den stadigt stigende urbanisering, der kræver igangsættelse af bynære bygge- og anlægsprojekter. Støjforurening fra byggeprojekter er således en voksende samfundsmæssig udfordring, der for mange borgere er en gene og kan være årsag til søvnproblemer og stress. I projektet er der blevet arbejdet med en løsning, som kan være med til at imødekomme denne problemstilling. Udgangspunktet for projektet har været det eksisterende modulære afluknings-system Altiflex, som anvendes til midlertidig aflukning af bygninger under opførelse. Systemet anvendes primært for at gøre opvarmning mulig samt at fungere som faldsikring. Projektet har arbejdet med at forbedre systemets lyd- og varmeisolerende egenskaber samt at øge fleksibiliteten. Det har således været målet at skabe en fleksibel og modulær aflukning, der opsættes i forbindelse med byggeprojekter med forbedret indvirkning i forhold til støj såvel som energiforbrug. Arbejdet har krævet mange forundersøgelser, idet brugskonteksten på byggepladsen såvel som diverse standarder stiller skrappe krav til produktets egenskaber. Endvidere har arbejdet igennem projektet været en vekselvirkning imellem teori og praksis, hvor ideer er blevet testet og resultater analyseret for at føde ny viden til projektet. Det er vurderingen at dette har været en nødvendig og samtidig krævende tilgang og derfor har tilskyndelsen fra Miljøstyrelsen væ-ret særdeles vigtig, hvor projektet blev accepteret og igangsat i anden halvdel af 2014. I rapporten dokumenteres projektets arbejde og resultater. Rapporten er skrevet med henvis-ninger til en række bilag, men alle informationer der har væsentlig betydning for forståelsen, er gengivet i selve rapporten. Læseren kan således vælge at dykke ned i bilag, såfremt særlige områder eller afsnit ønskes uddybet.


2. Konklusion og sammenfatning

Projektet har undersøgt hvorledes et eksisterende aflukningssystem kunne innoveres, således de lyd- og varmeisolerende egenskaber blev markant forbedret. Særligt er det blevet under-søgt hvorledes komposit kunne anvendes som erstatning for aluminium i den henseende. Pro-jektet har anvendt en helhedsorienteret tilgang i det løsningsopsøgende arbejde, hvor tekniske analyser såvel som brugerstudier har bidraget til at kvalificere arbejdsprocessen. Projektet har fundet, at en afgørende faktor i forhold til at øge anvendelsesgraden af systemet er, at gøre det hurtigere og lettere at bruge. Jo mere enkelt, hurtigt og intuitivt systemet kan opsættes, desto flere typer af opgaver, vil det være relevant at bruge. Således etablerede pro-jektet dogmet, at systemet skal kunne opsættes af en mand uden værktøj. Ved projektafslut-ning blev der lavet et tidsstudie, der estimerede at det nye og forbedrede system kunne op-sættes med en tidsmæssig besparelse på 41 %. Det var på forhånd forventningen at der lå et stort potentiale i at reducere varmetabet ved at udskifte aluminiumsdele, idet varmeledningsevnen for aluminium er meget høj. Projektet kon-kluderede i sin indledende fase at det også var tilfældet, men konkluderede i samme moment at en øget lufttæthed udgjorde et endnu større potentiale for reduktion af varmetabet. Ved pro-jektets afslutning kunne det konkluderes at det samlet var lykkedes at reducere energiforbru-get ved opvarmning med 45%. Ligeledes konkluderede projektet at eliminering af utætheder var et vigtigt middel til at forbedre de støjisolerende egenskaber og således blev dette tidligt til en vigtig design parameter. Pro-jektet nåede dog ikke at gennemføre lyd test på en endelig prototype og derfor blev den afslut-tende test lavet på en foreløbig prototype. Resultatet her var, at den foreløbige prototype dæmpede lyden lige så godt som den eksisterende. Der blev relativt tidligt i projektet etableret diverse beregningsmodeller som støttede arbejdet undervejs og fungerede som rettesnor og beslutningsgrundlag for projektet. Særligt var anven-delsen af livscyklusanalyse som procesværktøj særdeles interessant. Det kan konkluderes at denne tilgang i designarbejdet førte en lang række overvejelser og diskussioner med sig, som ellers ikke havde fundet sted. Ligeledes er det vurderingen at analysen konkret bidrog som brugbart beslutningsgrundlag undervejs. Dog skal også konkluderes, at analysen undervejs er behæftet med stor usikkerhed, fordi en lang række produktlivsforhold ikke er fastlagt. Dette kan være en anke imod at anvende livscyklusanalyse undervejs, men det er projekts vurdering at diskussioner og øget bevidsthed om forskellige tiltags betydning for det miljømæssige fodaf-tryk langt overstiger de usikkerheder, som implicit ligger i det tidlige tidspunkt hvorpå analysen udføres. Projektet har i høj grad anvendt en vekselvirkning imellem teori og praksis. Det er vurderingen at denne arbejdsform har været ideel i forhold til projektet og det kan yderligere konkluderes at det er særdeles vigtigt ikke alene at forlade sig på teoretiske betragtninger uden praktiske test. Begge dele har en lige berettigelse som i det samlede billede skaber de hurtigste fremskridt. Det kan endeligt konkluderes at projektet har opfyldt 4 ud af 6 projektmål fuldt ud. Blandt de to resterende mål lykkedes det med det ene mål at komme et stykke ad vejen, mens der for det sidste mål ikke var nogen forandring hverken positivt eller negativt.


3. Conclusion and summary

The project has investigated how an existing temporary enclosure system could be innovated, so that the sound and heat insulating properties could be significantly improved. More specifi-cally it was investigated how composite material could be used as a replacement for alumi-num. The project has applied a holistic approach, where technical analysis as well as user studies have helped to qualify the work. The project has found that an important factor to increase the application rate of the system, is to make it easier and faster to use. It means that the system can be applied in a much broader context, if it becomes more simple, fast and intuitive to use. For this reason, the project estab-lished a simple design rule, i.e. that it should be possible for a single man to mount the system without tools. Finally, in the project evaluation, it was found that a time reduction of 41% could be realized in mounting the new and improved system. It was expected that the potential in reducing heat loss by replacing aluminum parts were big, since the thermal conductivity of aluminum is very high. The project concluded in its initial phase that this was the case but concluded on the same time that increased air tightness posed an even greater potential for reduction of heat loss. Overall, the project succeeded in reducing energy consumption by heating with 45%. Likewise, the project concluded that elimination of holes and gaps were important means to improve the noise-insulating properties and this became early on an important design parame-ter. It wasn’t possible to make a sound test on a final prototype and therefore the test was made on a preliminary prototype. The result was that the preliminary prototype dampened the sound as well as the existing one. The project developed early in the project various models to serve as guidelines and support decision making. Specifically, the use of life cycle analysis was particularly interesting. This approach in the project led to several deliberations and discussions that otherwise would not have taken place. Furthermore, it is assessed that the analysis did constitute a useful basis for decision making. However, it should also be mentioned that conducting life cycle analysis in parallel with product development is inflicted with great uncertainty, because many aspects of the product life cycle have not yet been established. This can be an argument towards using life cycle analysis, but it is the opinion of this project, that the discussions and increased awareness about environmental impact from different processes far exceeds the uncertainties that exists in the temporary conclusions. The project has used an approach with alternation between theory and practice. It is the as-sessment, that this approach has been good in relation to the specific project. Further the pro-ject found the importance of not relying only on theoretical models without practical experi-ments. Finally, it is concluded that the project has fulfilled 4 out of 6 project goals in full. Among the remaining goals, there was one goal that were partially fulfilled while for the last goal it wasn’t possible to conclude neither a positive or a negative impact.


4. Indledning

4.1 Formål Ved opførelse af byggeri udgør opvarmning og udtørring langt den største andel af energifor-bruget. Rapporten: ”Energisparepotentialer i byggeprocessen”1 udarbejdet for Energistyrelsen i 2013 konkluderer på baggrund af 4 byggeprojekter, at andelen der vedrører ”opvarmning af råhuset udgør mellem 39 % og 72 % af energiforbruget”. Rapporten konkluderer ligeledes at det største energisparepotentiale netop er ved opvarmning, udtørring og aflukning. Ligeledes er potentialet ved at skabe løsninger, der kan reducere støj og særligt byggestøj i byområder stort. Det er vanskeligt at kvantificere, men der er en direkte samfundsøkonomisk gevinst, idet støj påvirker koncentrationsevnen og nedsætter produktiviteten på arbejdsplad-sen. Hertil kommer gevinsten på et menneskeligt plan, idet byggestøj af mange opleves som en gene, der har negativ indflydelse på den generelle trivsel. Projektets formål har knyttet sig til begge disse forhold. Det har således været projektets for-mål at videreudvikle systemet Altiflex, for at forbedre de lyd- og varmeisolerende egenskaber, samt at øge systemets fleksibilitet og anvendelsesgrad. Den overordnende vision for den øgede fleksibilitet har været, at systemet både skulle kunne dæmpe støjen tæt ved kilden og tæt ved øret. Særligt er det blevet undersøgt, hvorledes kompositmateriale med fordelagtige materialeegenskaber kan anvendes til at opfylde dette formål. Endelig har det været et mål for projektet at anvende livscyklusanalyse (LCA), som et værktøj til at vurdere produktets samlede miljøpåvirkning undervejs i projektforløbet såvel som ved projektets afslutning.

1 Kilde: http://vbn.aau.dk/da/publications/energisparepotentialer-i-byggeprocessen(f5fcc37d-b34f-4be8-b534-d0cfb14e9078).html

”Opvarmning af råhuset udgør mellem 39% og 72% af energi-forbruget.”


4.2 Mål og succeskriterier Med afsæt i formålet har projektet arbejdet ud fra en række mål og succeskriterier som ses i TABEL 1. Miljøpåvirkningen er blevet vurderet kvantitativt i form af en konkret målsat reduktion af den samlede CO2 udledning. Projektmålene har samtidig fungeret som overordnede krav i projektets grundspecifikation, der blev udarbejdet i den tidlige fase.

TABEL 1. Mål og succeskriterier

Projektets mål Succeskriterier

Støj reduktion på 15 dB ift. nuværende system Delta har som GTS-institut stor ekspertise inden-for akustik og gennemfører i projektet før og efter målinger, hvorved systemets støjreduktion kan ve-rificeres.

Udvikle og konstruere tekniske løsninger, således systemet eller dele heraf lader sig fremstille i kom-positmateriale

Verificeres ved prototype.

Forbedre U-værdi med 50% ift. nuværende sy-stem

U-værdien bestemmes ved standardiseret labora-torietest ved ekstern konsulent og projekts mål kan således verificeres.

Reducere systemets samlede CO2 udledning ud fra en livscyklusbetragtning med 25%

Der gennemføres livscyklusanalyse på det eksi-sterende system, hvor alle væsentlige effekter medtages. Denne analyse danne baggrund for sammenligning imellem det gamle og nye system, således CO2 påvirkningen kan udledes.

Realisere et system der kan anvendes som støj-hus til indkapsling af støjkilde, dvs. en støjdæm-pende konstruktion med lodrette og vandrette fla-der.


Realisere et system der kan dæmpe lyden tæt på øret, dvs. en konstruktion som opbygges lokalt eks. i private hjem, således beboere generes mini-malt af byggestøj.


4.3 Det modulære aflukningssystem Altiflex Altiflex er et aflukningssystem, der anvendes til midlertidig lukning af døre- og vinduesåbninger i bygninger under opførelse. Så snart byggeprocessen tillader det, opsættes systemets modu-ler, således at bygningsskallen er lukket og bygningen derved kan holdes tør og opvarmet. Dette er en afgørende faktor for hvor hurtigt byggeriet kan færdiggøres og derfor en helt cen-tral egenskab ved systemet. Når byggeprocessen er tilstrækkelig fremskreden til at perma-nente døre og vinduer kan monteres, bliver de midlertidige moduler afmonteret. Modulerne kan så, i modsætning til traditionel plastinddækning, genanvendes på nye byggeprojekter.

På billedet ses til højre to moduler monteret i en bygning under opførelse.


Modulerne består af en polycarbonat plade og en fleksibel ramme af aluminium. Pladen er slagfast og tillader lysgennemstrømning til bygningen. Hvert enkelt modul er justerbart og kan bygges sammen, så enhver åbning kan lukkes. Modulerne har potentiale for lyddæmpning, men dette er ikke til fulde udnyttet grundet utætte samlinger imellem aluminium og polycarbonat plade. Pladen har endvidere en betydelig bedre varmeisolerende effekt end den traditionelle plastinddækning. Pladens U-værdi er 2,6, mens traditionel plast har en U-værdi på 7. Der er dog potentiale for forbedring, idet utætheder og aluminiumsramme leder varmen ud ved hhv. konvektion og konduktion. 4.4 Brugere Modulerne bliver lejet ud til entreprenører. Modulerne leveres på byggepladsen, hvor en ud-dannet montørpartner eller alternativt entreprenørens egne folk opsætter systemet. De pri-mære brugere er dermed de montøruddannede håndværkere og arbejdsmænd, som opsætter og arbejder med systemet. Hertil kommer en række andre brugere, der er i kontakt med pro-duktet i forbindelse med transport, opbevaring, rengøring, vedligehold mv. 4.5 Brugsscenarie og kontekst Altiflex anvendes primært på byggepladser, men kan i princippet opsættes overalt, hvor der er behov for afdækning. I TABEL 2 er en række af de typiske brugsscenarier listet.

TABEL 2. Typiske brugsscenarier for de eksisterende moduler

Brugsscenarie

Facadeaflukninger er aflukning af huller og åbninger i bygninger under opførsel. Det sættes op for at holde på varmen og afskærme for vind og vejr. Det gavner tørringen af betonen og der opnås et bedre arbejdsmiljø.

Døre og porte laves for hhv. person og varetransport ind i bygninger under opførelse. Døre laves ved særlige moduler til formålet, mens porte kan bygges ved sammenkobling af moduler.

Skille- og støvvægge er afskærmning af støj og støv, og kan bruges til at afskærme et byggeri fra re-sten af en bebyggelse eller øvrige omgivelser.

Sikkerhedsrækværk er en afskærmning på bygninger med højde, der sikrer imod faldrisiko. Modulerne er godkendt til sikkerhedsrækværk efter EN13374.

Stilladsindhegning opsættes til at forhindre adgang til stilladset.

Byggepladshegn anvendes til at afgrænse en byggeplads. Typisk bruges trådhegn eller plade, men mo-duler kan også anvendes og vil da have bedre støjisolerende virkning.

Opbevaringsrum kan bygges til opbevaring af materialer eller værktøj.

Generelt kan det siges, at systemet kan løse flere af byggepladsens afskærmningsbehov, som normalt ville blive udført med plader, trælægter og plastik. Ved anvendelsen af disse traditio-nelle materialer er der dog altid tale om en engangsløsninger, som bygges specifikt til den konkrete byggesag. Materialerne bliver derfor sjældent genbrugt, men kasseret når de har ud-tjent deres opgave på et enkelt byggeprojekt. Det særlige ved modulerne er, at de genanven-des med en levetid på minimum 15 år, hvilket er en klar fordel set fra et ressourceoptimerings-synspunkt.


Billede fra byggepladsen ved Panum Instituttet i forbindelse med opførelsen af Mærsk Tår-net, hvor modulerne ses i baggrunden.


5. Indledende analyse

5.1 Vurdering af lydisolering Der blev i projektets indledende fase vurderet på de lyddæmpende egenskaber og potentialet for forbedringer. Her var det fra starten klart, at modulets utætheder udgjorde en åbenlys mu-lighed. Det blev således besluttet at gå efter de lavt hængende frugter først, nemlig at arbejde med konstruktive tiltag og designændringer, som lukkede eller minimerede utætheder i modu-lets konstruktion. Udfordringen herved er naturligvis, at modulet skal kunne udvides for at til-passe forskellige størrelser åbninger, hvilket gør det særdeles vanskeligt at lave modulet fuld-stændigt tæt. 5.2 Test og analyse af varmeisolering For at få et overblik af de forskellige bidrag til varmetabet, blev en rapport fra Teknologisk In-stitut (DTI) evalueret. Denne rapport indeholder en beregning og en vurdering af varmetabet igennem et standard Altiflex modul på 2 m2 ved et helt års installation i danske vejrforhold. Rapporten findes i Bilag 1. I TABEL 3 ses konklusionen. Det ses at det absolut største bidrag kommer fra Infiltration fra vind. Dette bidrag alene udgør 59% af det samlede varmetab.

TABEL 3. Varmetabet igennem et Altiflex modul på 2 m2 ved et års installation i danske vejr-forhold.

Varmetab i perioden Energimængde

Transmission 590 kWh

Infiltration vind 1356 kWh

Infiltration skorstenseffekt 341 kWh

I Alt 2287 kWh

5.2.1 Konvektion Det største varmetab og dermed største potentiale for forbedringer ligger således i at mindske konvektionen igennem modulet. For at belyse dette yderligere blev en anden DTI rapport eva-lueret, nemlig en prøvning, der undersøger lufttætheden for modulet efter standarden EN1026, se Bilag 4. Der blev både testet for over- og undertryk i henhold til standarden. Resultatet viste at modulet havde en højere luftgennemstrømning end den laveste klassifikationsklasse for vinduer og døre (klasse 1). Det er der i sig selv ikke noget underligt ved, idet modulet er tiltænkt en mid-lertidig opsætning og derfor naturligt nok ikke opfylder samme krav som permanente døre og vinduer. Interessant nok klarede modulet sig dog bedre, når modulets bolte som fastholder po-lycarbonatpladen ikke var spændt. Dette resultat indikerede at et væsentligt bidrag til luftgennemstrømning skyldtes utæthed imellem pladen og profilrammerne. Denne utæthed bliver mindsket når skruerne er løsnet og pladen naturligt ”suges” tæt til profilrammen. Den overordnede konklusion var derfor, at der lig-ger et vigtigt forbedringspotentiale i forhold til den samlede isoleringsevne ved at gøre modu-lerne mere lufttætte. Ikke mindst fordi dette samtidig vil bidrage til at gøre modulerne mere lyd-isolerende.


5.2.2 Varmeledningsevne For at kvantificere potentialet ved at minimere modulets varmeledningsevne, undersøgtes en rapport udarbejdet af DTI, se Bilag 2. I denne rapport måles det eksisterende moduls U-værdi efter den standardiserede metode EN ISO 8990:1997. U-værdien udtrykker direkte modulets varmeledningsevne. Heri bestemmes modulets varmledningsevne til 3.4 W/m2K. Det var på forhånd forventningen at potentialet var stort, idet aluminium har særdeles høj varmelednings-evne sammenlignet med komposit. Den specifikke varmeledningsevne for aluminium angives ofte i størrelsesordenen 230 W/mK mens den for glasfiberkomposit angives til 0.58 W/mK 2, hvilket betyder at varmeledningsevnen for aluminium er 400 gange højere end kompositten. For at kvantificere betydningen af dette, blev der udarbejdet et groft estimat af varmelednings-evnen for et nyt modul baseret på komposit, se Bilag 3. Dette estimat viser at det nye modul kan forventes at have en U-værdi i størrelsesordenen 2.6 W/m2K. I TABEL 4 er værdierne gengivet samt metoden anvendt til at bestemme dem.

TABEL 4. Varmeledningsevne for eksisterende og nyt modul hhv. målt og estimeret

Modultype Målt Estimat U-værdi

Alu-modul x

3.4 W/m2K

Komposit-modul

x 2.6 W/m2K

Den nye modul kunne således forventes at have en reduktion i varmeledningsevnen på 23 % i forhold til det eksisterende modul. 5.2.3 Beregningsmodel – Energiforbrug ved opvarmning af

etagebyggeri. Efter disse indledende analyser udarbejdede projektet en beregningsmodel for at estimere be-tydningen af u-værdi og lufttæthed for modulernes samlede evne til at reducere varmeforbru-get og dermed skabe CO2 besparelser. Dette blev gjort i et excel dokument, hvilket gjorde det let tilgængeligt. Estimatet baseredes på standarden DS418 og er udført således, at der kan sammenlignes imellem forskellige alternativer så som traditionel plastafskærmning, eksiste-rende og eventuelt kommende Altiflex moduler. Beregningen forudsatte følgende antagelser: • Bygningsplanen kan ses som værende kvadratisk, med en side vendende imod nord. • Det afdækkede areal er fordelt ligeligt på bygningens fire sider. • Vindhastigheden antager middelvindhastigheden for den pågældende måned (landsgen-

nemsnit). • Skorstenseffekt er negligeabel Modellen viste, at der samlet er et klart sparepotentiale ved at anvende Altiflex moduler frem for traditionel plastafdækning, hvilket er en følge af modulernes lavere u-værdi samt den kendsgerning, at plastinddækning ofte rives itu, hvorved infiltration af kold luft forringer isole-ringsevnen. Beregningen viste dog samtidigt et stort potentiale ved at optimere på modulernes lufttæthed og dermed minimere luftinfiltration.

2 Cambridge Engineering Selector: ”Polyester/E-glass fiber, pultruded profile, UD fiber & CSM.

Aluminiums var-melednings-evne er 400 gange højere end glasfiber-komposit.

Varmelednings-evnen kan redu-ceres med 23% i det nye modul


5.2.4 Feltarbejde Der blev ligeledes i projektets indledende fase udført feltstudium i forbindelse med opsætnin-gen af moduler, blandt andet på Mærsk Tårnet ved Panum. Formålet var at kortlægge forbed-ringspotentialer ved systemet i brug. Studiet bestod både af samtaler med de udførende mon-tører og observationer på byggepladsen.

En håndværker skærer stål i Panum Tårnet inde bag Altiflex aflukning. Skæring af stål er en af de relativt lar-mende processer som kan begrænses ved afskærmning. Under samtale med montørerne trådte især to udfordringer frem som værende problematiske. Det første problem bestod i påsætningen af tætningslister på modulerne. Listerne var proble-matiske, da de ofte mørner eller bøjer efter gentagen brug. Samtidigt skal modulet løftes og vendes rundt, således listerne kan monteres hele vejen rundt. Endelig sker der ofte det, at de glider ud af sporet, når modulet flyttes rundt eller bliver monteret. Den anden store problematik var de anvendte skruers længde. Disse skruer benyttes når mo-duler skal fastgøres i betondækket. For at kunne benytte skruerne, måtte montørerne ofte bore ned igennem armeringen, hvilket var hårdt og tidskrævende. De foreslog således, at der var mulighed for at benytte kortere skruer, da det ville lette montagearbejdet betragteligt. 5.3 Systemets fleksibilitet Det var således en grundlæggende konklusion, at optimering af systemets fleksibilitet ville give betydelige forbedringer, hvor de vigtigste punkter var montering af tætningslister, isætning af betonskruer og justering af bolte til fastholdelse af polycarbonatpladen. Boltene skal strammes og løsnes hver gang et vindue skal justeres, og kan derfor være en tidskrævende ekstraop-gave ved montagen. Baseret på disse og flere mindre iagttagelser var målet, at optimere sy-stemet til en lettere installation. Der blev således formuleret to dogmer for designarbejdet, som skulle sikre at dette mål blev opfyldt. Disse var, 1) at det ikke måtte kræve nogle værktøjer for montage, og 2) at montagen kunne udføres af en enkelt person. Dermed var det enkelt for alle hvad der blev arbejdet efter i forhold til fleksibiliteten.


6. Design for forbedrede lyd- og varmeisolerende egenskaber samt øget fleksibilitet

6.1 Lydisolering Den indledende analyse havde kortlagt, at en oplagt mulighed for at forbedre de lydisolerende egenskaber var, at gøre noget ved de utætheder, som opstår, fordi modulet skal kunne udvide sig. Der blev i designfasen arbejdet med især 3 områder på modulet, nemlig hjørnet, samling imellem plade og ramme og samling ved kantlister. Det viste sig i dette arbejde, at hjørnet var det sværeste, idet der ligger meget funktionalitet på et lille område. Dette skabte en hårfin afvejning imellem egenskaber som er afgørende for ba-sal funktionalitet og egenskaber som forbedret lydisolering. Hertil kommer, at fremstillingspro-cessen sætter nogle klare begrænsninger i forhold til, hvad der kan lade sig gøre. Hjørnet blev dermed et område, som det ikke for alvor lykkedes at gøre noget ved i forhold til lydisolering. Til gengæld var både samling imellem plade og ramme og samling ved kantlister områder, hvor det lykkedes at designe løsninger der gjorde noget godt for den lydisolerende virkning. 6.2 Varmeisolering I designfasen blev relationen mellem luftgennemstrømning og trykforskel taget op igen og i særdeleshed det forhold, som DTI rapporten i Bilag 4 havde vist. I rapporten ses, at luftgen-nemstrømningen halveres, når polycarbonatpladen placeres frit mellem rammens flanger. I den forbindelse er det vigtigt at bemærke, at infiltration ifølge en anden DTI rapport udgjorde 59% af det samlede varmetab, jf. TABEL 3. Der var altså tale om et betydeligt forbedringspo-tentiale. Desværre kunne moduler ikke umiddelbart undvære de bolte som holder polycarbo-natpladen på plads og dermed kunne pladen ikke placeres frit imellem rammens flanger. Dette afgørende forhold blev brugt i et opdateret forslag, hvor to designforbedringer bidragede til en markant reduktion af luftgennemstrømningen. Den ene ændring var, at lave rammens flanger tilspidsede, hvorved hullet i forhold til det nuværende design elimineres. Denne æn-dring kan virke indlysende, men det som bidrog til at gøre dette muligt, var faktisk skiftet til kompositmateriale. Kompositten har nemlig lavere stivhed (mere fleksibel), hvilket gør det mu-ligt helt at undgå mellemrum i samlingen imellem plade og ramme uden at det forringer modu-lets mulighed for at udvide sig. Den anden ændring var udviklingen af et særligt centreringsbeslag, som tillod at polycarbonat-pladen kunne hænge frit imellem rammens flanger. Dermed blev bolte til at fastholde pladen overflødiggjort og den vil ved de sug, som opstår ved vindstød, lægge sig helt tæt op ad ram-men. 6.3 Fleksibilitet I forhold til fleksibilitet var målet som beskrevet ovenfor, at én mand skulle kunne opsætte sy-stemet uden brug af værktøj. For at dette kunne lade sig gøre blev der arbejdet med at ud-skifte alle traditionelle boltesamlinger til alternative håndbetjente løsninger som hurtigspæn-dere og lignende. Den ovenfor beskrevne eliminering af bolte ved hjælp af centreringsbeslaget til at holde polycarbonatpladen på plads, var i den henseende en stor gevinst. Beslaget var et


helt nyt design, der reducerede den samlede tid en mand skal bruge på tilpasning af moduler, samt overflødiggjorde brugen af unbrako nøgler til at stramme bolte. Samme tilgang anvendtes på modulets hjørne, hvor alle bolte blev elimineret. Arbejdet førte til et helt nyt hjørne med enkel og intuitiv betjening, hvorved modulerne hurtig kan udvides uden brug af værktøjer. I stedet har hjørnet en række snap håndtag, som er lette at betjene, således en mand hurtigt kan tilpasse og montere modulet. Funktionaliteten af det nye hjørne blev te-stet og verificeret i projektet ved hjælp af SLS additiv fremstilling. Et andet vigtigt punkt for optimering var tætningslisterne. Allerede i det tidlige feltarbejde blev det konstateret, at dette udgjorde væsentligt optimeringspotentiale. Listerne er besværlige at installere, og derfor blev der lavet et design med permanent monterede lister. Dermed skulle montøren ikke forholde sig til disse overhovedet. Det estimeredes at denne ændring alene re-ducerede tidsforbruget med opsætning med 17%. Den overordnede konklusion på fleksibiliteten var, at de udviklede designændringer ville give betydelige fordele. For at kvantificere disse, blev der lavet et tidsstudie, hvor det gamle og nye design blev undersøgt. Dette studie viste at den samlede tidsmæssige besparelser ved opsæt-ning af det forbedrede system var 41%. Dette er en markant reduktion som er vigtig, fordi det betyder at modulerne vil kunne anvendes i en langt bredere kontekst i kraft at de kan opsættes hurtigere og samlet set give en forbedret totaløkonomi på et givet projekt.

Den samlede tidsmæssige besparelse ved opsætning af det forbedrede system var 41%


7. Livscyklusanalyse

7.1 Fastlæggelse af mål og omfang 7.1.1 Tilsigtet anvendelse af studiet Formålet med livscyklusanalysen var at sammenligne miljøpåvirkningen forbundet med pro-duktion, brug og bortskaffelse af 2 forskellige udgaver af interim afdækningssystemer til brug i byggebranchen. De 2 interim afdækningssystemer differentierer sig ved enten at være produ-ceret hovedsageligt i aluminium eller kompositmateriale. De benævnes i rapporten som A for Aluminium og K for Komposit. Analysen blev anvendt allerede tidligt i udviklingsprocessen for at foreløbige konklusioner og resultater kunne kvalificere udviklingsarbejdet. I takt med at flere og flere produktlivsforhold blev lagt fast, blev analysen tilsvarende udbygget. Analysen som præsenteres i rapporten, er den seneste udgave, udarbejdet så præcis som muligt med det forbehold, at det ene produkt endnu ikke findes og samtlige produktlivsforhold dermed ikke lig-ger fast. En vigtig usikkerhed i den sammenhæng var betydningen af K’s forbedrede varme-isoleringsevne. Det blev anset som sandsynligt at varmetabet ved K ville være langt lavere end ved A, hvilket ville have stor indflydelse på energibesparelsen og reduktionen af CO2 ud-ledning i brugsfasen. Her kræves dog tests på det endelige produkt for at kunne kvantificere dette. Derfor er den forbedrede varmeisolering ikke indeholdt direkte i analysen, men inklude-ret særskilt og medtaget i analysens konklusion. 7.1.2 Begrænsninger, antagelser og påvirkninger I tabellen ses en række antagelser som ligger til grund for analysen.

TABEL 5. Antagelser

Produktion

Produktionsprocesserne er baseret på informationer fra Altiflex og information om fremtidige produk-tionspartnere.

Modulerne antages samlet i hånden

Produktionsprocesserne pultrudering og sprøjtestøbning af komposit er baseret på relevante artikler og er forsimplet til masse af materiale, energimængde samt transport.

Skruer, bolte og andre mindre dele ikke medtaget i analysen, da disse i antal og masse vurderes af minimal betydning.

Brug

Modulerne antages kun brugt i Danmark

Rengøringsmidler brugt til eventuel rengøring af modulerne medtages ikke i analysen, da deres ind-virkning antages negligerbar.

Det antages at hvert referencefag opsattes og nedtages 30 gange inden for en gennemsnitlig af-stand på 100 km fra opmagasinering

Levetid

Det antages at A og K har en identisk levetid med opsætning og nedtagning 30 gange.

Transport

Alle parter til A transporteres til Danmark hvor modulerne samles. For K transporteres stål, gummi- og komposit til Finland, hvor delparter samles og sendes til Danmark

Aluminium udvindes og ekstruderes eller støbes i Spanien.

Stål udvindes og ekstruderes i Rusland.

Olie til plastproduktion udvindes i Norge og omdannes til plastgranulat i Tyskland.


Glasfiber fremstilles i Tjekkiet

Kompositparter pultruderes og sprøjtestøbes i Finland

Bortskaffelse

78% af aluminiumsmaterialet antages genbrugt.

Alt øvrigt materiale antages bragt til affaldsforbrændingen, hvor det primært omdannes til energi.

7.1.3 Grundlaget for analysen og beslutningskonteksten Grundlaget for analysen var at give projektet indsigt i miljøpåvirkningen ved produktion og bortskaffelse af A og K, uden at analysen alene skulle fungere som fuldstændigt beslutnings-grundlag. Analysen blev lavet for projektet således den kunne støtte beslutningsprocesser un-dervejs i forløbet. 7.1.4 Sammenlignelige studier til offentlighedens kendskab Analysen tager udgangspunkt i ISO 14044 uden dog fuldt ud at opfylde alle krav i ISO-stan-darden. Analysen indeholder en gennemført livscyklusvurdering baseret på så meget data som det har været muligt at indhente og derudover nødvendige antagelser. 7.1.5 Type af LCA og tiltænkt anvendelse Denne livscyklusanalyse er en komparativ analyse med udførlig beskrivelse af forskellene i de to alternativer A og K. 7.1.6 Funktioner, funktionel enhed og reference flow For af have et sammenligningsgrundlag, blev en fælles funktionel enhed defineret, se neden-for. Den funktionelle enhed består af 6 moduler og udgør et referencefag på 13.97 m2.

TABEL 6. Fælles funktionel enhed

Udgave Funktionel enhed Reference flow

Aluminium (A) Midlertidigt afskærmning af åb-ning på 3,4 x 4,11 m i en væg, med 30 ganges opsætning og nedtagning.

1 modul A

Komposit (K) 1 modul K

7.1.7 Livscyklussen Som beskrevet er betydningen af K’s forbedrede varmeisolerende egenskaber ikke indeholdt direkte i analysen, men inkluderet i særskilt afsnit. Analysen omfavner derfor materialeudvin-ding, produktion, transport af materialer, transport i brugsfasen og bortskaffelsen af materialer. I de to figurer nedenfor ses en diagramoversigt af de forskellige fremstillingsprocesser og livs-cyklusprocesser.


Overblik af fremstillingsprocesser for LCA


Overblik af livscyklusprocesser


7.1.8 Dataindsamling, analysemetode og databaser. Data om A blev hentet ved afvejning af hver part, forespørgsler hos Altiflex samt generelle an-tagelser om transport m.m. Data om K blev hentet fra en CAD-data, viden om producenter, re-search angående fremstilling af komposit samt generelle antagelser om transport m.m. Anta-gelser om fremstillingen af diverse dele i både A og K blev taget på baggrund af research, op-lysninger fra Altiflex og almindelig ingeniør faglig viden om fremstilling. 7.1.9 Analyse af data Til selve analysen blev programmet openLCA benyttet. OpenLCA er skabt af GreenDelta GmbH, som er en selvstændig bæredygtigheds konsulentvirksomhed fra Berlin. Programmet er open-source og kan således downloades og bruges af alle, uden at der først skal søges om tilladelse. Samtidigt er det frit at vælge hvilken database og hvilke livscyklus vurderingsmetode (Life Cycle Impact Assesment – "LCIA") der bruges. Som grundlag til analysen blev databasen ELCD vers. 3.2 benyttet. Denne database er skabt af Det Fælles Forskningscenter (Joint Research Centre - "JRC") under den europæiske union, og indeholder information om, hvilke stoffer der udledes ved de forskellige processer. Proces-serne er ofte generiske for hele EU. Dog med undtagelser at f.eks. elektricitet og varme som kan vælges landespecifikt baseret på hvor energien produceres. Disse værdier er grundstenen for at kunne lave en grundig og præcis kvantificering af miljøpåvirkningen. 7.1.10 Analysemetode og normaliserings faktorer Den benyttede analysemetode (impact assessment method) i openLCA er “ILCD 2011, midpo-int”. Til at lave normaliseringsanalysen blev de seneste faktorer fra 2014 fra Europa Kommissi-onen benyttet. 7.1.11 Antagelser Grundet manglende eller ikke fyldestgørende data, samt den benyttede ELCD databases be-grænsninger blev visse antagelser gjort for at kunne udføre livscyklusanalysen. Antagelserne blev grupperet efter aluminiumsdele, plastdele, brug og transport, og det fremgår herunder hvilke processer fra databasen der blev benyttet til modelleringen. 7.1.12 Antagelser 7.1.12.1 Aluminiumsdele Til modellering af både de ekstruderede og støbte parter, blev samme proces for ekstruderet aluminium brugt. Dette skyldes at støbning af aluminium ikke fremgår i ELCD databasen, og derfor blev det antaget at udledningen for de to processer er ens. 7.1.12.2 Plastdele EPDM lister Det blev antaget, at fremstillingen af 1 kg EPDM kræver 0,9 MJ elektrisk energi og 3,1 MJ varme, samt 350kg PP, 50kg PB og 600kg PE-HD. Herudover kræves yderligere 511.11kWh (1,839 MJ) elektricitet samt 337.78kWh (1,216 MJ) varme til ekstrudering af tætningslisten. Kompositprofiler De pultruderede kompositprofiler består af 43,2% glasfiber og 56,8% PET og det blev antaget at der bruges 2,9 MJ/kg elektricitet til pultrudering og 0,015 MJ/profil til laserskæring. Sprøjtestøbning Det blev antaget at de sprøjtestøbte kompositemner består af 40% glasfiber og 60% PA og at der bruges 13,2 MJ/kg elektricitet til sprøjtestøbning. Polycarbonatplade


Det blev antaget, at der bruges 0,5 MJ/kg elektricitet til ekstrudering af ruderne. Elektricitet Det blev besluttet at benytte en elektricitets proces repræsentabel for hele Europa, da lande-specifikke processer gav en usædvanlig stor variation ift. parameteren “Resource depletion - water” 7.1.12.3 Antagelser, trælægter Der blev benyttet 41,44% mere fyrretræ ved produktion end ved bortskaffelse. Dette skyldes, at der i fremstillingsprocessen for fyrretræ blev benyttet træ med et vandindhold på 40%, mens det træ der blev bortskaffet, har et vandindhold på 10,7%. Altså fordamper 29,3% af træets masse imellem de to procestrin. 7.1.12.4 Antagelser, brug Det blev antaget, at et referencemodul bliver brugt 30 gange inden det bortskaffes. Dog blev det i feltarbejdet konstateret, at trælægterne ikke blev genbrugt én eneste gang. Modellen blev derfor opbygget således, at der benyttes 30 gange trælægter. Til opsætning og nedtagning blev der antaget en gennemsnitlig afstand på samlet 100 km. Dette inkluderer distancen en lastbil kører til og fra byggepladsen ved hhv. opsætning og ned-tagning. 7.1.12.5 Antagelser, transport Det blev antaget, at alt fragt indenfor Europa foregår med lastbil med en lasteevne på 17,3 ton. For fragt i brugsfasen blev en mindre lastbil antaget med en lasteevne på 3,3 ton. 7.1.12.6 Antagelser, bortskaffelse Den benyttede proces for 1 kg ekstruderet aluminiums profil, indeholder en genbrugsrate på 78%, hvilket anses som gennemsnittet for aluminium i Europa. Det blev dog vurderet som sandsynligt at genbruget for Altiflex profilerne er over 90%, da sorteringen ved bortskaffelsen er mere simpel end ved f.eks. aluminium i almindeligt husholdningsaffald. 7.1.12.7 Overvejelser om data Data angående mængden af materialer blev antaget at være af høj præcision idet CAD-data blev anvendt. Omvendt blev databasen anset som mangelfuld og de mange nødvendige anta-gelser øger derfor usikkerheden omkring analysens visninger. Hertil skal dog nævnes, at de fleste antagelser tog udgangspunkt i videnskabelige artikler. 7.1.13 Livscyklus vurdering (LCIA) Med udgangspunkt i modellen blev resultater herefter udregnet. Først blev de karakteriserede resultater med udgangspunkt i ”ILCD 2011, midpoint” udregnet. Herefter blev resultaterne nor-malisere til årlige personækvivalenter, og henholdsvis A og K kunne præsenteres separat og opdelt i forhold til de respektive processer. Endelig blev miljøpåvirkningerne for A og K bereg-net og betydningen af den forbedrede varmeisolerende virkning blev afslutningsvis inkluderet i konklusionen. 7.1.13.1 Karakteriserede og normaliserede midtpunkts resultater I tabellen ses de karakteriserede midtpunkts resultater for A og K.

TABEL 7. Karakteriserede midtpunktsresultater

Påvirkninger A K Enhed

Acidification 14,19 16,20 Mole H+ eq.

Climate change -667,54 -420,92 kg CO2 eq.


Freshwater ecotoxicity 77,35 137,88 CTUe

Freshwater eutrophication 0,01261 0,01922 kg P eq.

Human toxicity - carcinogenics 2,187E-06 2,227E-06 CTUh

Human toxicity - non-carcinogenics 4,407E-05 5,415E-05 CTUh

Ionizing radiation - ecosystems 0,002216 0,07601 CTUe

Ionizing radiaton - human health 224,34 284,40 kg U235 eq.

Land use 0 0 kg SOC

Marine eutrophication 1,9962 2,4991 kg N eq.

Ozone depletion 0,0001853 0,0001911 kg CFC-11 eq.

Particulate matter/Respiratory inorganics 0,7916 0,9171 kg PM2.5 eq.

Photochemical ozone formation 6,4022 8,6032 kg C2H4 eq.

Resource depletion - mineral, fossils and renewa-bles

0,005169055

0,006269 kg Sb eq.

Resource depletion - water -1,1288 -0,9630 m3

Terrestrial eutrophication 21,1346 26,2799 Mole N eq.

I figuren nedenfor ses miljøpåvirkningen for A opdelt i forhold til de forskellige processer i livs-cyklussen.

Miljøpåvirkning for A opdelt efter de forskellige processer i livscyklussen Data viser at den klart største indvirkning af samtlige miljøpåvirkningsparametre er afbrænding af trælægterne (lys rød). Forklaringen på dette skal findes i det faktum, at intet af træet gen-bruges. Det betyder at over 2 tons trælægter bruges henover referencefagets levetid. Foruden denne indvirkning, ses en stor effekt fra produktion af trælægter (mørk blå), fremstilling af eks-truderede aluminiumsprofiler (mørk rød), fremstilling af polycarbonat granulat (grøn) samt transport af referencefaget i brugsfasen (lilla). I figuren nedenfor vises tilsvarende miljøpåvirkningen for K opdelt i forhold til de forskellige processer i livscyklussen.


Miljøpåvirkning for K opdelt efter de forskellige processer i livscyklussen Data viser ligeledes her at den klart største indvirkning over samtlige miljøpåvirkningspara-metre er afbrænding af trælægterne (lys rød). Derudover ses det at produktet er mere kompli-ceret, da der optræder flere forskellige processer. Der ses ligeledes en stor effekt fra produk-tion af trælægter (mørkt blå), fremstilling af polycarbonat granulat (mørk rød) samt transport af referencefaget i brugsfasen (lys blå). Af nye processer ses en stor effekt fra transport i frem-stillingsfasen (grøn), fremstilling af PET-granulat (lilla), fremstilling af PA-granulat (turkis), elek-tricitet i fremstillingsfasen (orange) samt fremstilling af glasfibre (rød). I figuren nedenfor ses en sammenligning af A og K. Det fremgår tydeligt at K har en større mil-jøpåvirkning på samtlige parametre, dog kun i størrelsesordenen 0 - 10%. Forklaringen på dette skal findes i det mere komplicerede produkt, samt den manglende mulighed for at gen-anvende komposit materialet. De forskellige plastmaterialer og glasfiberen øger miljøpåvirknin-gen en smule over en bred kam.

Sammenligning af A og K’s miljøpåvirkning


7.1.14 Reduktion af CO2 udledning ved reduktion af varmetab Reduktionen af CO2 udledningen blev bestemt ved at undersøge reduktionen af de individu-elle bidrag til varmetabet. Den estimerede reduktion ved transmission i kraft af kompositmate-rialet blev bestemt til 23%, jf. Bilag 3. Ligeledes blev betydningen af at øge modulets lufttæt-hed undersøgt. Her blev der særligt undersøgt betydningen af utætheder imellem plade og modulramme, hvor luften strømmer imellem parallelle flader. I Bilag 5 findes et groft estimat af dette, som viser at der kan forventes en reduktion i luftgennemstrømning på 50%. Derved kunne samtlige bidrag til reduktion af varmetabet gøres op med udgangspunkt i be regningen udført af Teknologisk Institut, jf. Bilag 1. Resultat af dette ses i TABEL 8, hvoraf det fremgår af der opnås en samlet reduktion i varmetabet på 45%.

TABEL 8. Reduktion af varmetab ved nye tiltag for et Altiflex modul på 2 m2 ved et års installa-tion i danske vejrforhold.

Varmetab i perioden Energimængde før Reduktion Energimængde efter

Transmission 590 kWh 23% 395 kWh

Infiltration vind 1356 kWh 50% 678 kWh

Infiltration skorstenseffekt 341 kWh 50% 170 kWh

I Alt 2287 kWh 45% 1243 kWh

Dernæst blev det bestemt, hvor meget denne reduktion svarer til i forhold til CO2 udledning. Den seneste deklaration (2017) fra Energinet viser at der ved forbrug af 1 kWh fremkommer 430 g CO2. Det blev herefter antaget, at modulet i sin levetid samlet er opsat i 10 år. Reduktio-nen i CO2 udledning for et modul kunne altså opgøres til (2287*45%*10*430) 4425 kg CO2. Skaleres dette resultat med forholdet imellem modulets areal (2m2) og referencefagets areal (13.97m2) fås en CO2 reduktion opgjort for referencefaget på 30.908 kg CO2. Tilsvarende fås en CO2 reduktion pr. kvadratmeter aflukning på 2.212 kg CO2. Dette er en markant CO2 reduktion, der langt overstiger betydningen af øvrige produktlivsfa-ser, jf. TABEL 7. Det kunne således konkluderes at produktet i brugsfasen har enormt potenti-ale for at gøre en stor forskel i forhold til energiforbrug og CO2 udledning. 7.1.15 Analyse og konklusion Det store forbrug af fyrretræ til lægter igennem hver livscyklus, har en stor indflydelse på sam-menligningen. Da forbruget er identisk i begge livscyklusser, kunne det fra en komparativ synsvinkel udelades, men grundet den store mængde blev det vurderet relevant. Da der ved produktion af træ optages CO2 i hver træstamme, som efterfølgende frigives ved forbrænding, har det både stor positiv og negativ indflydelse på miljøpåvirkningsparametrene. I forhold til parameteren ”Climate change” resulterer det i en samlet positiv påvirkning. Det er vigtigt at for-holde sig kritisk overfor dette, da der bør stilles spørgsmålstegn ved hvorvidt øget forbrug af træ, egentligt har en samlet positiv indvirkning på miljøet. Årsagen til at det anses som væ-rende positivt skyldes, at man ved forbrænding af træ antager, at den producerede varme-energi erstatter varmeproduktion ved f.eks. kul- og olieafbrænding. Og idet forbrænding af kul og olie er et dårligere alternativ i forhold til denne parameter, giver det altså et netto positivt bi-drag, som kun bliver bedre jo mere træ der afbrændes. Det positive bidrag ses i TABEL 7, ved minusfortegnet (negativt CO2 bidrag) for resultater under påvirkningen ”Climate change”.

Der opnås en CO2 reduktion over systemets levetid på 2212 kg pr. opsat kvadratmeter.

Der opnås med systemet en samlet reduk-tion af varmeta-bet på 45%


Gennemgående kunne det ved sammenligning af K og A ses, at K generelt set har en smule større miljøpåvirkning. Der er dog tale om en ret begrænset forskel på under 10% for hver en-kelt parameter. Samtidig viste analysen at potentialet i brugsfasen for alternativ K er enormt stort. Reduktionen af CO2 udledningen alene i brugsfasen for én enkelt kvadratmeter kunne således opgøres til 2212 kg CO2.


8. Funktionsmodeller - Test og analyse

8.1 Materialetest Der blev igennem projektet udført en lang række test, som var afgørende for at verificere hvor-vidt komposit kunne anvendes som erstatning for aluminium. Dette gjaldt blandt andet for test der undersøgte komposits modstandsdygtighed overfor diverse rengøringsmidler, samt kemi-kalier som produktet kunne komme i kontakt med i brugsfasen på byggepladser og andre ste-der. Hertil kom en vigtig test, nemlig rengøringstest med højtryksspuling. Det viste sig særligt svært at finde egnede kompositmaterialer som kunne modstå rensning ved højtryksspuling, hvilket udgjorde et stort problem idet denne måde at rense på er gængs standard indenfor byggebranchen. Nedenfor ses et par eksempler på, hvorledes testplader så ud efter højtryks-rensning. Det ses hvorledes fibre i materialet stikker ud, hvorved materialets egenskaber øde-lægges. Der blev arbejdet meget omkring dette med forskellige underleverandører indtil den rette kombination af fibre og materialekomponenter gav et tilfredsstillende resultat.

Til venstre: Test af højtryksrensning af kompositmateriale. Bemærk hvordan fibrene i materialet bliver blotlagt. Til højre: Test af anvendelse af rengøringsmidler. 8.2 Analyse af vindlast og belastningstest Ofte opstår der i udviklingsprojekter uventede problemstillinger som ender med at kræve langt mere arbejde end forudset fra start. I dette projekt var vindpåvirkning en sådan problemstilling. Udfordringen var, at aflukningen på trods af dens midlertidige karakter, skulle opfylde samme krav til vindlast som en permanent facade. Dette krav knyttede sig dels til at aflukningen op-sættes på eller nær ved en bygnings facade og derved falder ind under skrappe bygningsstan-darder, dels at der selvsagt er skrappe krav til materiel der monteres i højden, hvor der såle-des kan være risiko for alvorlig personskade, hvis dele river sig løs og falder ned. Baggrunden for dette er, at der i den gældende standard EN 1991-1-6 DK NA:2007 anneks til Eurocode 1: Last på bygværker - Del 1-6: Generelle laster - Last på konstruktioner under udfø-relse, under punkt 3.1(1)P står:

• Hvis sammenstyrtning under storm indebærer risiko for tab af menneskeliv eller me-get store økonomiske, sociale eller miljømæssige konsekvenser projekteres for ved-varende og midlertidige dimensioneringstilstand.


Det betyder i praksis, at når man opsætter en afskærmning, f.eks. i form af en midlertidig støj-væg eller isolerende afskærmning ind til et byggeri, og hvis der ved sammenstyrtning under storm er risiko for tab af menneskeliv, så skal den midlertidige afskærmning dimensioneres li-geså stærk som en permanent facade. Da modulerne kan udvide sig således at åbninger på forskellige størrelser kan aflukkes, inde-bærer dette, at ruden som sidder i modulet er et ”løst” element, som kan blæse ud ved storm. Såfremt modulet er monteret i en bygning på 20 m og ruden blæser ud, vil dette indebære ri-siko for tab af menneskeliv. Denne udfordring rejste derfor spørgsmål om, (1) hvor meget der skal til for at ruden blæser ud? Og (2) hvor kraftige vindtryk der kan forventes de steder hvor systemet tænkes anvendt? Det første spørgsmål krævede igen en test, der kunne give svar på, hvor meget der skulle til for at ruden bliver blæst ud. Til dette formål blev der bygget en model af et komposit modul, hvis opbygning skulle ligne de endelige moduler mest muligt. Modulprofiler blev opbygget af kompositplader med en aluminiumsstang på 20x12 mm imel-lem, og en aluminiums stang på 20x6 mm på top. Profilerne blev samlet med skrue og møtrik for hver 100 mm. Der er 32 mm overlap imellem polycarbonatplade og kompositflanger. De lange modulprofiler er 1980mm, og de korte er 980 mm. Herefter blev modellen lagt på to gipsbukke og der blev lagt sandsække på for at simulere vindtryk. Der blev lagt sandsække på indtil ruden blev trukket ud af modulet som det ses på billedet nedenfor.

Ruden trukket ud af modulet liggende på gulvet, med sandsække ovenpå


Ruden blev trukket ud ved i alt 399 kg fordelt over et areal på ca 2,9 m2, dvs 137 kg/m2. Efter denne test var spørgsmålet så hvor kraftige vindtryk der kan forventes de steder hvor syste-met tænkes anvendt. Dette findes der en anvisning af i standarden DS/EN 1991-1-4 DK NA:2015. Og her blev der taget udgangspunkt i en relativ høj bygning for at sætte baren højt, nemlig Bella Sky som er 75 m høj. Svaret på beregningen blev, at vindtrykket kan komme op på 170 kg/m2, hvortil der skal ligges partialkoeeficienter på materialer og last. Samlet set bety-der det, at den beregnede vindlast klart overstiger den last som modulet kan modstå fuldt ud-slået. Dette udgjorde et meget alvorligt problem og der skulle udtænkes et løsningsspor og en strategi for at komme videre. I projektet blev flere rådgivende ingeniørfirmaer rådspurgt omkring denne problemstilling uden at det direkte førte til konkrete løsningsstrategier på udfordringen. Dog førte det til at dialogen med det rådgivende ingeniørfirma og ekspert indenfor vind Svend Ole Hansen ApS blev etab-leret. I dialogen med dette firma lykkedes det at definere nogle passende generiske rammer for, hvornår aflukningen kan anvendes med en forhåndsviden om at systemet opfylder krav til vindlast. Dernæst bestilte projektet en beregningsrapport der beskriver disse forhold præcist samt hvilke forudsætninger der skal være opfyldt for at kravene til vindlast kan antages at være opfyldt. Denne beregningsrapport, som findes i Bilag 6, kunne herefter bruges direkte i design og kon-struktionsarbejdet, således at modulet kom til at opfylde de krav som blev stillet. Et særligt mål i den sammenhæng var at designe modulet således at ingen løsdele kunne rive sig løs, uan-set at modulet som helhed blev ødelagt som følge af vindtryk. Det lykkedes derved at elimi-nere eller minimere risikoen for alvorlig personskade som følge af at dele falder ned, hvorved en reduktion i kravene til vindlast kunne anvendes. Dette var et afgørende gennembrud, fordi uden denne reduktionsfaktor, skulle det midlertidige modul som beskrevet opfylde samme krav som permanente facader, hvilket selvsagt ville gøre dem meget lidt fleksible i opsætning og håndtering. 8.3 Beregninger og belastningstest Ud over at fungere som test i forhold til vind, blev prototypen brugt til at evaluere diverse be-regningsmodeller. Dette var særdeles vigtigt fordi komposit ofte er vanskeligt at regne på. I projektet viste det sig således også at en beregningsmodel fra et rådgivende ingeniørfirma gav meget forkerte resultater. Dette betød konkret at projektet blev væsentligt forsinket fordi der gik lang tid med at diskutere med firmaet hvorvidt beregningsmodellen var korrekt eller ej. I denne sammenhæng var de fysiske prototyper særdeles vigtige idet de faktuelt beviste proble-merne ved beregningsmodellen. Efterfølgende tog samarbejdet med det pågældende firma en anden en mere begrænset form. En væsentlig konklusion for projektet var i den sammenhæng ikke alene at forlade sig på teoretiske beregningsmodeller. 8.4 Test af lydisolerende effekt Endeligt skulle den lydisolerende virkning evalueres. Projektet ønskede at gøre dette på en endelig prototype fordi det derved var muligt at lave en præcis analyse. Af samme grund blev projektets afslutning trukket i langdrag, fordi det viste sig vanskeligt at frembringe en endelig prototype. Dette skyldtes at fremstillingen af komposit ved sprøjtestøbning og pultrudering ikke let lader sig gøre. Der skulle således fremstilles færdige produktionsmodnede værktøjer, før-end det kunne lade sig gøre. Dette lå i udgangspunktet uden for projektets rammer, men det var intentionen at tage dette skridt som en særskilt del uden for projektet i kraft af det kommer-cielle potentiale som løsningen havde. Udfordringen heri, bestod primært i at der inden igang-sættelse af produktionsværktøjer, skulle etableres omfattende aftalegrundlag som inkluderede en lang række forhold lige fra priser til lagerstørrelser og produktgaranti. Det viste sig at dette var for omfattende til at det kunne nås indenfor projektperioden og det blev således besluttet


at gennemføre den afsluttende lydisolerende test på en midlertidig prototype. Dette betød na-turligt at der på forhånd var en begrænset forventning til de resultater som kom ud. Til gen-gæld kunne testen også ses som en fin mulighed for at evaluere på hvor langt projektet var kommet, samt hvilket potentiale for yderligere forbedringer der lå i en endelig prototype. Der blev således bygget et test setup, hvor det eksisterende modul og prototypen kunne afprøves. Testen blev udført af 103 Rådgivende Ingeniørselskab og rapporten ses i Bilag 7. Resultatet af testen var, at den foreløbige prototype i hovedtræk støjdæmper ligeså godt som den eksiste-rende løsning. Dog ses en tendens til at den foreløbige prototype støjdæmper en smule bedre ved lave frekvenser. Det kunne naturligvis have været ønskeligt med en mere overbevisende forbedring i forhold til den eksisterende løsning. Men resultatet kan også tolkes derhen, at så-fremt en foreløbig, og dermed ikke præcis prototype, trods alt støjdæmper lige så godt som den eksisterende, kunne det give forhåbning om, at en endelig, og dermed mere præcis proto-type, vil give bedre resultater. Særligt skal det bemærkes at små utætheder (huller), har meget stor indflydelse i negativ retning for støjdæmpningen. Netop dette er der arbejdet meget med i udviklingen, men i den foreløbige prototype er disse ændringer ikke fuldt ud implementeret, li-gesom materialevalget i visse dele af løsningen ikke har været de korrekte i forhold til det en-delig design.


8.5 Evaluering på mål og succeskriterier Med afsæt i formålet har projektet arbejdet ud fra en række mål og succeskriterier som ses i TABEL 1. Miljøpåvirkningen er blevet vurderet kvantitativt i form af en konkret målsat reduktion af den samlede CO2 udledning. Projektmålene har samtidig fungeret som overordnede krav i projektets grundspecifikation, der blev udarbejdet i den tidlige fase. I tabellen nedenfor er mål og evaluering anført direkte. Det fremgår heraf at 4 ud af de 6 projektmål blev opfyldt i projek-tet.

TABEL 9. Evaluering på mål og succeskriterier

Projektets mål Succeskriterier Evaluering

Støj reduktion på 15 dB ift. nuvæ-rende system

Delta har som GTS-institut stor ekspertise indenfor akustik og gennemfører i projektet før og ef-ter målinger, hvorved systemets støjreduktion kan verificeres.

Dette blev testet på en foreløbig prototype som viste samme re-duktion som eksisterende modul. Det kan derfor konkluderes at det ikke lykkedes at verificere reduk-tionen i projektet. Dog er det fort-sat formodningen at den endelige prototype vil have en klar reduk-tion i lyddæmpningen.

Udvikle og konstruere tekniske løsninger, således systemet eller dele heraf lader sig fremstille i kompositmateriale

Verificeres ved prototype. Dette blev verificeret ved diverse prototyper, SLS modeller, samt dialogen med underleverandør. Der var således ikke nogen tekni-ske barriere for at fremstille sy-stemet i komposit ved projektets afslutning. Det kan derfor konklu-deres at målet blev nået.

Forbedre U-værdi med 50% ift. nuværende system

U-værdien bestemmes ved stan-dardiseret laboratorietest ved ekstern konsulent og projekts mål kan således verificeres.

Den estimerede reduktion af u-værdien blev 23%. Projektmålet blev derfor ikke til fulde nået, men det lykkedes dog at frembringe en substantiel reduktion.

Reducere systemets samlede CO2 udledning ud fra en livscy-klusbetragtning med 25%

Der gennemføres livscyklusana-lyse på det eksisterende system, hvor alle væsentlige effekter medtages. Denne analyse danne baggrund for sammenligning imellem det gamle og nye sy-stem, således CO2 påvirkningen kan udledes.

Dette mål lykkedes til fulde. Re-duktionen af CO2 udledningen i brugsfasen for referencemodulet opgøres til knap 31 ton, mens på-virkningen ud fra livscyklusanaly-sen i øvrigt ligger under 1 ton.

Realisere et system der kan an-vendes som støjhus til indkaps-ling af støjkilde, dvs. en støjdæm-pende konstruktion med lodrette og vandrette flader.

Verificeres ved prototype. Dette mål anses som verificeret i kraft af den markante simplifice-ring der gør det muligt for en mand at opsætte væggen uden værktøj samt den tidsmæssige reduktion i arbejdet på 41%.

Realisere et system der kan dæmpe lyden tæt på øret, dvs. en konstruktion som opbygges lo-kalt eks. i private hjem, således beboere generes minimalt af byg-gestøj.

Verificeres ved prototype. Dette mål anses som verificeret i kraft af den markante simplifice-ring der gør det muligt for en mand at opsætte væggen uden værktøj samt den tidsmæssige reduktion i arbejdet på 41%.


Bilag 1. Beregning af varmetab (DTI-rapport)







Bilag 2. Test af u-værdi (DTI rapport)








Bilag 3. Estimat af u-værdi



Bilag 4. Prøvningsrapport lufttæthed (DTI rapport)









Bilag 5. Estimat af reduktion i luftgennemstrømning


Bilag 6. Beregningsrapport (SOH ApS)





Bilag 7. Test af lyddæmpning












Miljøstyrelsen Haraldsgade 53 2100 København Ø www.mst.dk

Støjreduktion og CO2 besparelser ved modulært aflukningssystem Udvikling af aflukningssystemer til byggebranchen således at de lyd- og varmeisole-rende egenskaber bliver markant forbedret.

Documents

Støjreduktion og CO2 besparelser ved modulært aflukningssystem · at diskussioner og øget bevidsthed om forskellige tiltags betydning for det miljømæssige fodaf-tryk langt overstiger